"""设计一个支持在平均 时间复杂度 O(1) 下，执行以下操作的数据结构：

insert(val)：当元素 val 不存在时返回 true ，并向集合中插入该项，否则返回 false 。
remove(val)：当元素 val 存在时返回 true ，并从集合中移除该项，否则返回 false 。
getRandom：随机返回现有集合中的一项。每个元素应该有 相同的概率 被返回。
 

示例 1：

输入: inputs = ["RandomizedSet", "insert", "remove", "insert", "getRandom", "remove", "insert", "getRandom"]
[[], [1], [2], [2], [], [1], [2], []]
输出: [null, true, false, true, 2, true, false, 2]
解释:
RandomizedSet randomSet = new RandomizedSet();  // 初始化一个空的集合
randomSet.insert(1); // 向集合中插入 1 ， 返回 true 表示 1 被成功地插入

randomSet.remove(2); // 返回 false，表示集合中不存在 2 

randomSet.insert(2); // 向集合中插入 2 返回 true ，集合现在包含 [1,2] 

randomSet.getRandom(); // getRandom 应随机返回 1 或 2 
  
randomSet.remove(1); // 从集合中移除 1 返回 true 。集合现在包含 [2] 

randomSet.insert(2); // 2 已在集合中，所以返回 false 

randomSet.getRandom(); // 由于 2 是集合中唯一的数字，getRandom 总是返回 2 
 

提示：

-231 <= val <= 231 - 1
最多进行 2 * 105 次 insert ， remove 和 getRandom 方法调用
当调用 getRandom 方法时，集合中至少有一个元素
 

注意：本题与主站 380 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/insert-delete-getrandom-o1/"""
class RandomizedSet {
public:
    /** Initialize your data structure here. */
    RandomizedSet() {
        srand((unsigned)time(NULL));
    }
    
    /** Inserts a value to the set. Returns true if the set did not already contain the specified element. */
    bool insert(int val) {
        if (map_.count(val)) return false;
        int index = nums_.size();
        nums_.emplace_back(val);
        map_[val] = index;
        return true;
    }
    
    /** Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element. */
    bool remove(int val) {
        if (!map_.count(val)) return false;
        int index = map_[val];
        int n = nums_.size();
        nums_[index] = nums_[n - 1];
        nums_.pop_back();
        map_[nums_[index]] = index;
        map_.erase(val);
        return true;
    }
    
    /** Get a random element from the set. */
    int getRandom() {
        int index = rand() % nums_.size();
        return nums_[index];
    }
private:
    vector<int>  nums_;
    unordered_map<int, int> map_;
};

/**
 * Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such:
 * RandomizedSet* obj = new RandomizedSet();
 * bool param_1 = obj->insert(val);
 * bool param_2 = obj->remove(val);
 * int param_3 = obj->getRandom();
 */